聚四氟乙烯(PTFE)加工改性研究(下)--填充改性共混(2)

      王科[37]等采用模压烧结工艺制备了陶瓷微粒改性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料，并对其拉伸强度、压缩回弹性能和蠕变性能做了系统的研究。结果表明，该密封材料具备较好的抗拉强度，优异的压缩回弹性能和较高的抗蠕变松弛性能，可以代替同类进口密封材料应用于食品、化工、石化、造纸和医药工业。
2.4.2.2 金属氧化物及硫化物
      一些金属氧化物如PbO、ZnO、A12O TiO2和Cu 0等可以提高PTFE复合材料的承载能力，减少材料的形变，还可以改善转移膜在对偶件表面的附着强度，减少摩擦系数，大幅度降低PTFE复合材料的磨损率。PbO、Pb，O 和Cu O均可以大大降低PTFE复合材料的磨损率及其摩擦系数，提高其耐磨损性。PbO、Pb2O3既增强了PTFE复合材料的承载能力，又促进了转移膜的形成，改变了磨损磨屑的形成机制，阻止了PTFE带状结构的大面积破坏，从而降低了PTFE复合材料的磨损率；PbO对PTFE复合材料摩擦系数的影响不大，但Pb O 却可降低PTFE复合材料的摩擦系数。CuO填充改性PTFE复合材料的耐磨机制与PbO、Pb O 相似，它可使复合材料的摩擦系数略有降低；Cu O填充肿E复合材料的摩擦学性能受载荷的影响很大，当载荷超过300N时，摩擦系数和磨损率急剧增大。MoS CuS、PbS均会使PTFE复合材料的摩擦系数增大，磨损率降低。MoS 为六方层状晶体结构，具有优良的自润滑性能，它可能提高PTFE复合材料的硬度和抗蠕变性能，改善PTFE复合材料的耐磨损性。MoS 与PTFE的混合物在摩擦界面形成的转移膜能隔离PTFE复合材料与对偶件的直接接触，从而降低了PTFE复合材料的磨损率，提高了其耐磨损性，但却未能有效地降低摩擦系数。
2.4.2.3 有机填充材料
      无机填料填充PTFE复合材料的强度、耐磨性都有一定的提高，但是由于无机填料与PTFE基体之间的相容性较差，亲合力较小，在基体中出现明显的界面，且不容易分散均匀，所以这类复合材料因摩擦系数较大，对被磨件损伤大，制品机械强度不够高而不能满足一些特殊的要求。为了克服上述缺点，人们开发了高聚物填充PTFE复合材料。在聚四氟乙烯树脂中，加人可以相容的高分子化合物，起接枝作用，便可以改善其性能，例如加人聚苯硫醚、聚酞亚胺，能使聚四氟乙烯强度增加，蠕变减少，可以在较高压力下工作[38]。用于填充PTFE的有机材料主要有聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯酯、聚酰亚胺(PI)、液晶聚合物(LCP)等。有机填料的填人可以使PTFE的耐热性、抗蠕变性、抗压能力、压缩、弯曲和耐磨性得到改善。为了提高填充剂与PTFE的界面粘接性，防止烧结时分解，一般需要对填充剂进行适当处理，获得最佳的相容性和表面效应。张立祥[39]等的研究表明聚丙烯腈的加入，使聚四氟乙烯的耐磨损性大幅提高，摩擦系数有所降低；填充聚丙烯腈的聚四氟乙烯样品的对磨面有完整而且不易脱落的转移膜，这是其具有良好耐磨性的主要原因；在复合材料中，聚丙烯腈与聚四氟乙烯有很好的相容性．